ISSN 2594-5300
55º Seminário de Aciaria, Fundição e Metalurgia de Não-Ferrosos — Vol. 55 , num. 55 (2026)
Título
Autoria
DOI
Downloads
Resumo
Este estudo tem como objetivo desenvolver uma escória sintética à base de alumina para otimizar a remoção de inclusões e a estabilidade operacional na produção do aço SAE 1055 Mod. A metodologia envolveu a análise de um conjunto de dados industriais de 6.700 amostras da planta da Gerdau Charqueadas, no qual o FactSage 8.3 foi utilizado para simular a viscosidade da escória e correlacioná-la com os fenômenos de “fervura da escória” durante a desgaseificação a vácuo (VD). A análise de agrupamento (clustering) identificou composições-alvo ideais, com perfis de menor viscosidade, que foram então utilizadas para construir uma ferramenta de otimização por programação linear em Python para formular escórias sintéticas de baixo custo. Ensaios industriais compostos por 60 corridas compararam a prática padrão com a escória sintética otimizada. Os resultados demonstraram que a escória sintética alcançou um rendimento 60% superior ao do material padrão e eliminou a necessidade de adições de fluorita. O mais notável foi que a prática otimizada levou a uma redução de 83,3% nas taxas de sucateamento relacionadas a inclusões não metálicas. A análise automatizada de inclusões confirmou esses achados, mostrando uma redução de 65,4% no tamanho máximo das inclusões e uma diminuição de 92,6% na dispersão do processo. Em conclusão, a integração entre modelagem termodinâmica e otimização linear produziu com sucesso uma escória sintética que melhora a limpidez do aço e reduz os custos operacionais.
This study aims to develop a synthetic alumina-based slag to optimize inclusion removal and operational stability in SAE 1055 Mod steel production. The methodology involved analyzing an industrial dataset of 6,700 samples from the Gerdau Charqueadas plant, where FactSage 8.3 was used to simulate slag viscosity and correlate it with "slag boiling" phenomena during vacuum degassing (VD). Clustering analysis identified ideal target compositions with lower viscosity profiles, which were then used to build a linear programming optimization tool in Python to formulate cost-effective synthetic slags. Industrial trials consisting of 60 heats compared the standard practice against the optimized synthetic slag. Results demonstrated that the synthetic slag achieved a 60% higher yield than standard material and eliminated the need for fluorspar additions. Most notably, the optimized practice led to an 83.3% reduction in scrap rates related to non-metallic inclusions. Automated inclusion analysis analysis confirmed these findings, showing a 65.4% reduction in maximum inclusion size and a 92.6% decrease in process dispersion. In conclusion, the integration of thermodynamic modeling and linear optimization successfully produced a synthetic slag that enhances steel cleanliness and reduces operational costs.
Palavras-chave
Escória Sintética, Remoção de inclusão, Otimização linear, Termodinâmica computational
Synthetic slag, Inclusion removal, Linear optimization, Computational thermodynamics
Como citar
Laidens, Bruno; Souza, Dickson Alves de; Gonzaga, Edmilson Dias; Schander, Luiz Guilherme dos Santos; Carvalho, Rafaela Pereira Batista.
Desenvolvimento de escória sintética aluminosa,
p. 153-162.
In: 55º Seminário de Aciaria, Fundição e Metalurgia de Não-Ferrosos,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 2594-5300, DOI 10.5151/2594-5300-43146
